DE10128433C1 - Induktionsarmer, niederohmiger elektrischer Widerstand - Google Patents

Induktionsarmer, niederohmiger elektrischer Widerstand

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DE10128433C1 DE2001128433 DE10128433A DE10128433C1 DE 10128433 C1 DE10128433 C1 DE 10128433C1 DE 2001128433 DE2001128433 DE 2001128433 DE 10128433 A DE10128433 A DE 10128433A DE 10128433 C1 DE10128433 C1 DE 10128433C1
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen induktionsarmen, niederohmigen elektrischen Widerstand, der aus streifenförmigen gestapelten Ebenen planarer Metallschichten besteht, die gegeneinander isoliert sind und kongruente symmetrische Konturen aufweisen. Die Metallschichten der äußeren planaren Ebenen sind in Längsrichtung unterbrochen und die Unterbrechungsabschnisse von niederohmigen, kongruent angeordneten flächenförmigen Widerständen überbrückt, die gleiche Symmetrien aufweisen.

Description

Die Erfindung betrifft einen neuartigen induktionsarmen, niederohmigen elektrischen Widerstand.
Ein solcher Widerstand ist aus der DE-A-24 13 457 bekannt und besteht aus einem isolierenden Trägerkörper, z. B. aus Keramik, Glas oder Kunststoff, dessen Oberfläche mit ei­ ner Schicht aus Widerstandsmaterial belegt und seitlich mit elektrischen Anschlusselementen versehen ist. Der dort verwendete Trägerkörper besitzt zwei parallele, vollständig mit Widerstandsmaterial belegte große Flä­ chen, von denen jede am gleichen Ende, lediglich durch die Dicke der isolierenden Trägerkörpers getrennt, je ein Kontaktierungsfeld mit daran befestigten Anschlussklemmen aufweist. Die Kontaktierungsfelder sind über eine am an­ deren Ende von den Kontaktierungsfeldern befindliche schmale Fläche hinweg, deren Kanten abgerundet sind, mit­ einander elektrisch leitend verbunden. Die Widerstands­ schicht auf dem Trägerkörper besteht aus Tantalnitrid, der Trägerkörper aus Kunststoff, beispielsweise aus Poly­ imid. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Widerstandskörper des elektrischen Widerstandes aus einer flachen kreisförmigen Scheibe, deren gesamte Oberfläche mit einer Widerstandsschicht belegt ist, besteht und dass sich im Zentrum der Kreisflächen je ein kreisförmiges Kontaktierungsfeld befindet, an dem jeweils ein oder meh­ rere Paare elektrischer Anschlusselemente angebracht sind.
Derartige Präzisionswiderstände werden beispielsweise als Shuntwiderstände in der Strommesstechnik für Hochfrequenzstrommessungen in Vierpolanordnungen (Kelvin-Tech­ nik) zur Erzeugung eines dem zu messenden Strom propor­ tionalen Spannungssignales verwendet. Dabei sind eine Strom-Hin- und -Rückführung zum eigentlichen Widerstands­ körper für den zu messenden Strom und ein zweites Leiter­ paar am Widerstandskörper vorgesehen, wobei das zweite Leiterpaar das dem resultierenden Strom proportionale Spannungssignal zum Messgerät führt.
Während für Gleichströme nahezu beliebig perfekte Strom­ spannungswandler dieser Art realisiert werden können, zeigen die verwendeten Shuntwiderstände zur Strommessung von Wechselströmen durch Anteile von Eigeninduktivität (Serieninduktivität des Widerstandskörpers) und Gegenin­ duktivität (zusätzlich zum gewünschten stromproportiona­ len Spannungssignal in den Fühlerkreis induzierte Fehler­ spannung durch magnetische Kopplung des Stromkreises mit dem Fühlerkreis) ein nicht-ideales Verhalten. Diese Pro­ blematik ist bereits in der oben genannten Patentanmel­ dung wiedergegeben. Bei steigenden Frequenzen steigen die unerwünschten induktiven Anteile des Messsignals im Ver­ hältnis zum gewünschten Ohmschen Spannungsabfall propor­ tional an.
Um den störenden Einfluss gering zu halten, werden Geo­ metrien zur Hin- und Rückstromführung im Stromkreis ge­ wählt, bei denen durch räumliche Nähe magnetischer stö­ render Einfluss eliminiert wird. Zur Anwendung kommen da­ bei die bekannten Bifilar-, Mäander- sowie Parallelführ­ techniken. Eine bekannte Realisierung ist die mit sog. doppelt-koaxialen Messwiderständen, die bei endlichen Ab­ messungen prinzipiell einen induktiven und gegenindukti­ ven Anteil von Null am Abgriff des stromproportionalen Spannungsausganges zeigen. Für Shunt-Anwendungen in der Kleinsignal-Messtechnik ist die koaxiale Bauform jedoch weniger geeignet, da sie mit modernen Bestückungsmethoden (SMT-Technologie) nicht handhabbar ist. Trotz der Überlegenheit des doppelt-koaxialen Prinzips werden bei der Kleinsignalmesstechnik überwiegend Shuntwiderstände nach dem Stromkompensationsprinzip mit erheblicher Restinduk­ tion verwendet. Allen Stromkompensationsverfahren ist je­ doch gemeinsam, dass induktive Anteile nur verkleinert werden können, aber, da den räumlichen Abmessungen pro­ portional, in realen Ausführungen nicht zu prinzipiell Null gemacht werden können. Außerdem steigt bei verbesserter magnetischer Kompensation unvermeidbar deren parasitäre Kapazität.
Den doppelt-koaxialen Messwiderständen liegt das Prinzip zugrunde, dass bei perfekter Zylindersymmetrie von koaxi­ alen Hin- und Rückleiter als Stromkreis die zentrale Achse des Widerstandes feldfrei ist. Nutzt man die Zylin­ derachse zum Herausführen des Fühlersignals, ist dieses bauartbedingt induktions- und gegeninduktionsfrei.
Aus der DE 195 42 162 A1 ist ein Strombegrenzer mit min­ destens zwei zueinander parallel geschalteten Wider­ standszweigen bekannt, bei dem jeder der Widerstands­ zweige mindestens einen Widerstand enthält und die Wider­ stände von je zwei parallel geschalteten Widerstandszwei­ gen im Betrieb von wenigstens annähernd gleichen Teil­ strömen durchflossen sind. Die Widerstände in den paral­ lel geschalteten Widerstandszweigen weisen induktivitäts­ arme Widerstandsbahnen auf und sind gegenseitig elekt­ risch isoliert und mit gleichen Bahnbereichen übereinan­ derliegend derart angeordnet, dass Teilströme durch diese Widerstandszweige in übereinanderliegenden Bahnbereichen und in zueinander entgegengesetzten Richtungen fließen.
Weiterhin ist aus Der WO 00/55868 ein Dünnfilm mit Teil­ widerstand bekannt, der aus planaren Widerstandsschichten besteht, wobei zwei solche Widerstandsschichten derart angeordnet sind, dass sich nur eine geringe Gesamtinduk­ tivität ergibt.
Ausgehend von den bekannten Prinzipien liegt der vorlie­ genden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen induktions­ armen, niederohmigen elektrischen Widerstand anzugeben, der sich besonders einfach fertigen lässt, keine kompli­ zierten Strukturen aufweist und dennoch induktionsfreie Messungen der Ströme ermöglicht.
Gelöst wird die Aufgabe durch Ausgestaltung eines nieder­ ohmigen elektrischen Widerstandes gemäß den im Anspruch 1 und Anspruch 17 angegebenen Lehren.
Die Erfindung macht sich zunutze, dass die Zylindersym­ metrie nicht die einzige Symmetrieform ist, welche die Gewinnung eines induktionsarmen Fühlersignals erlaubt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist es möglich, die Zylin­ dersymmetrie durch zwei senkrecht zueinander stehende Spiegelsymmetrieebenen zu ersetzen, um eine induktions­ freie Bauart zu ermöglichen. In der einen Ebene sind Strom-Hin- und -Rückführungsleitungen symmetrisch zur Ebene E2 in der Ebene E1 angeordnet. Die beiden Kreise mit den überlagerten Pfeilen symbolisieren den Verlauf der Magnetfeldlinien um die Leiter. Die dazwischen einge­ zeichnete schräge Linie symbolisiert den Verlauf der Mag­ netfeldstütze zwischen den Leitern, die von links nach rechts gehend das Vorzeichen wechselt und in der Mitte durch Null geht. Die in der Mitte symmetrisch angeordnete Leitung S ist induktionsfrei. Die resultierende Geometrie ist dabei planar.
Die Erfindung macht sich diese Überlegung zu eigen, um in planaren Ebenen den Widerstand aufzubauen, wie dies im Anspruch 1 angegeben ist, wobei die beiden zueinander senkrecht stehenden Symmetrieebenen realisiert werden. Die dargestellte Zylindersymmetrie wird ersetzt durch eine doppelte Spiegelsymmetrie.
Es hat sich gezeigt, dass ein nach der Erfindung aufge­ bauter elektrischer Widerstand auch noch geeignet ist, Ströme bei höheren Frequenzen induktionsfrei zu messen. So ist es möglich, den Messbereich nach dem Messverfahren gegenüber herkömmlichen Verfahren um den Faktor zehn zu vergrößern. Während bei herkömmlichen HF-Strommessungen an kleinen Widerständen die Grenzen durch den Aufbau und das induktive Verhalten begrenzt sind, z. B. bei 1 MHz ca. 1 Ω, bei 100 kHz ca. 0,1 Ω und bei 10 kHz bei 0,01 Ω, können die Widerstände nach der Erfindung bis zum Faktor 10 und mehr kleiner gehalten werden, also z. B. bei 1 MHz bis 0,1 Ω. Darüber hinaus gewährleisten der Aufbau und die Verwendung der flächenförmigen Widerstände eine hohe Temperaturunempfindlichkeit und die einfache Herstellung von Widerständen unterschiedlicher Dimensionen und Werte.
Die gestapelten elektrischen Widerstände nach der Erfin­ dung sind relativ klein aufgebaut. Sie bestehen aus streifenförmigen Zuschnitten, die in Ebenen angeordnet sind, wobei die äußeren Ebenen zur Anpassung an verschie­ dene Messungen mit unterschiedlichen SMD-Widerständen oder aber auch mit im Druck hergestellten Widerständen gleicher Größenordnung und gleicher Symmetrie bestückt sein können. Die mindestens in der Z-Y-Richtung notwen­ dige Symmetrie der Metallschichten, die Kupferschichten oder andere Edelmetallschichten sein können, ist eine Voraussetzung der einwandfreien Funktion des Widerstan­ des. In X-Achsenrichtung können die Widerstände an den äußeren Ebenen asymmetrisch in Längsrichtung angeordnet sein. In jedem Fall müssen sie aber deckungsgleich im Verbund vorgesehen sein.
Vorteilhafte Weiterbildungen des induktionsarmen, nieder­ ohmigen elektrischen Widerstandes nach der Erfindung sind in den Unteransprüchen im einzelnen selbsterklärend ange­ geben.
Zweckmäßigerweise werden die einzelnen Ebenen aus mit ei­ ner Metallschicht versehenen Folien hergestellt. Die Fo­ lien können Polyamid- oder Polycarbonat-Folien oder auch Folien aus anderem Isoliermaterial sein. Sie dürfen nur einen geringen Dehnungsfaktor aufweisen, um Symmetriever­ schiebungen zu vermeiden. Als Isolierschichten kommen aber auch Kunststoffträger, keramische Träger und Glas­ träger in Frage. Auch kann der Gesamtverbund durch Umgie­ ßen mit einer Harzschicht oder einem Kunststoff gegen Feuchtigkeit und aggressive Gase geschützt werden.
Es ist zweckmäßig, für den Aufbau beschichtete geätzte Folien zu verwenden, da diese dünn sind und in einfacher Weise die Streifen ausgeschnitten werden können. Diese können zu ebenen Paaren gefaltet bzw. an einem Ende umge­ bogen werden, so dass eine Stromzuführungs- und eine Stromrückführungsebene in einem Arbeitsgang hergestellt werden können. Sie können aber auch aus Einzellagen ge­ stapelt und dann mittels Durchkontaktierungen wunschgemäß verbunden werden. Andere Metallisierungen sind ebenfalls zur Erzeugung der elektrischen Verbindungen verwendbar. Die auf der Zuführungsebene befindliche Leiterbahn, die auf der Oberseite der Zuführungsebene unterbrochen und mit einem SMD-Widerstand oder einem aufgedruckten Wider­ stand überbrückt ist, ist zweckmäßigerweise so breit wie der Streifen zugeschnitten. Er kann aber auch ein andere geometrische Form aufweisen, wobei im Anschlussbereich des Widerstandes die Breite sich über die gesamte Breite des Widerstandes erstrecken sollte. Ein so zusammengefüg­ ter Stapel von Ebenen kann dann in bekannter Weise auch durch Kontaktierungstechniken lagenmäßig miteinander in gewünschter Weise verbunden werden, um einen Stromzufüh­ rungsanschluss und einen Stromrückführungsanschluss auf der Stromanschlussseite des Widerstandes herstellen zu können. Auch diese Durchkontaktierungen sollten zweckmä­ ßigerweise symmetrisch beidseitig oder in der Schnittachse der Symmetrieebene vorgesehen sein. Die Durchkon­ taktierungstechnik kann aber auch angewendet werden, um die beiden Leiterbahnen der Stromrückführungsebene an der Fühleranschlussseite, nämlich der Rückseite, miteinander zu kontaktieren. Es versteht sich dabei von selbst, dass für die Durchkontaktierung die entsprechenden Leiterbahn­ anschlüsse so anzubringen sind, dass nur die gewünschten Kontaktierungen erstellt werden. Die Durchkontaktierung wird durch Einbringen von Kupferschichten oder anderen Metallschichten in Durchgangsbohrungen bei gleichzeitiger Anbindung an die Metallschicht der jeweiligen Ebene rea­ lisiert. Andere Verbindungen bis hin zum einfachen Auflö­ ten sind ebenfalls möglich. Die Metallschichten sind zweckmäßigerweise niederohmige Metallschichten. So kann beispielsweise Kupfer kaschierte Folie zur Anwendung kom­ men oder ein anderer Kupfer kaschierter Träger für die Stapelbildung herangezogen werden. Für eine perfekte Funktion müssen die Anschlüsse und die Durchkontaktierun­ gen oder Verbindungen, die anstelle von Durchkontaktie­ rungen zur Metallschichtverbindung verwendet werden, die Symmetriebedingungen mit erfüllen. Aus diesem Grunde sind derartige Kontaktierungen symmetrisch zur Längsachse an beiden Seiten jeweils vorzusehen. Als Anschlüsse, die mit den Kontaktierungen zu verbinden sind, werden zweckmäßi­ gerweise Koaxialsteckverbinder sowohl auf der Stroman­ schlussseite als auch an der Fühleranschlussseite verwen­ det. Diese Steckverbinder sind zweckmäßigerweise in der Schnittachse der Symmetrieebene angeordnet.
Kann die Verbindungstechnik für die Stromführungs- und Fühlerleitungen nicht gemäß den Symmetrieforderungen an­ gebracht werden, z. B. weil der benötigte HF-Shuntwi­ derstand integrierter Bestandteil der Leitungsplatte ei­ nes Messgerätes ist, empfiehlt es sich, für die Zu- und Ableitungen zumindest in der näheren Umgebung der Wider­ standsanordnung die Symmetrie einzuhalten. Wenn der Bruch der Zuleitungssymmetrie erst in größerer Entfernung von der Widerstandsanordnung stattfindet, bleiben die fort­ schrittlichen Eigenschaften der Anordnung besser erhalten und es treten keine Verfälschungen des Messergebnisses auf.
Grundsätzlich lassen sich auch die Anschlüsse der Strom­ zuführung und der Stromrückführung vertauschen. Die Wir­ kungsweise des Widerstandes bleibt dabei vollständig er­ halten. Auch kann die Fühlerebne eine zweiseitig metalli­ sierte Leiterplatte oder Folie sein. Entscheidend ist, dass die Leiterbahnen stets gleiche äußere Konturen auf­ weisen und deckungsgleich angeordnet sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeich­ nung dargestellten Fig. 1 ergänzend erläutert.
In Fig. 1 ist ein planarer, niederohmiger induktions­ freier Shuntwiderstand vereinfacht dargestellt, der er­ findungsgemäß aufgebaut ist. Die Isolierschichten zwi­ schen den Metallschichten sind der Einfachheit halber nicht eingezeichnet. Der gestapelte Widerstand ist in Fo­ lientechnik ausgeführt. Die Ebenen 1 und 2 sowie die Ebe­ nen 4 und 5 sind beschichtete Folienstreifen, die aus ei­ ner großflächigen Folie ausgeschnitten sind, und zwar an einer solchen Stelle, bei der der Kunststoffträger und die Metallschicht homogen sind, gleichbleibende Stärken und geringe Dickentoleranzen aufweisen. Vorher oder nach­ her kann durch Ätztechnik die Metallschicht auf der Ober­ seite jeweils unterbrochen sein. Diese Folien werden so­ dann zur Bildung der Ebenen 1 und 2 sowie 4 und 5 - wie dargestellt - hinten umgebogen bzw. gefaltet, wodurch die Metallschichten der Stromzuführungsebenen und der Strom­ rückführungsebenen der ebenen Paare sogleich jeweils mit­ einander verbunden sind. Um Biege- oder Faltungsverzer­ rungen zu vermeiden, kann der Stapel auch aus einzelnen Ebenen zusammengesetzt werden, die mittels Durchkontak­ tierungstechniken wunschgemäß miteinander verbindbar sind. Die notwendige äußere Isolierschicht kann in be­ kannter Weise durch Druck- oder Sprühtechnik oder aber auch durch eine aufgezogene Isolierfolie realisiert wer­ den. Zwischen den beiden ebenen Stapeln aus den Ebenen 1 und 2 sowie 4 und 5 ist die Fühlerebene 3 zwischengefügt. Hier kann eine einseitig oder doppelseitig beschichtete Folie verwendet werden. Auf die Metallschicht braucht keine Isolierschicht aufgebracht zu werden, da die Iso­ lierung - wie angegeben - bereits auf der Unterseite der Ebene 2 aufgebracht ist bzw. auf der Oberseite der Ebene 4. Die Fühlerebene 3 weist eine deckungsgleiche Leiter­ bahnstruktur auf. Auf die Ebene 1 und die Ebene 4 sind deckungsgleich, gleiche Symmetrien aufweisende SMD-Wider­ stände 16 aufgebracht; anstelle dieser Widerstände können auch Widerstände in Drucktechnik unter Verwendung von Wi­ derstandspasten aufgebracht sein.
Das Koordinatenkreuz neben dem Widerstand soll zeigen, dass ein absolute Symmetrie gewünscht ist, zumindest sind die Symmetriebedingungen des gesamten Stapels in Y- und Z-Richtung einzuhalten. In X-Richtung ist eine deckungs­ gleiche Anordnung erforderlich. Die mittige Symmetrie bezüglich der SMD-Widerstände kann zwar verlassen werden, diese müssen aber kongruent angeordnet und symmetrisch ausgebildet sein.
Die vordere Seite mit den freien Enden der Teilschichten der Ebenen 1, 2, 4 und 5 ist als S-Ebene, nämlich Strom­ anschlussseite, bezeichnet; die hintere Seite mit F für Fühleranschlussseite. Die Widerstände 16 sollten unge­ trimmte Widerstände sein, da jede durch die Trimmung be­ wirkte Symmetrieverschiebung die Messergebnisse beein­ trächtigen kann. Wenn getrimmte SMD-Widerstände verwendet werden, müssen diese in der Trimmung ebenfalls symmet­ risch gleich ausgebildet sein. Die für die ebene Verbin­ dung notwendigen Durchkontaktierungen werden beispiels­ weise durch chemische Verkupferung in Durchgangsbohrungen hergestellt. Andere Verbindungen sind aber auch möglich. Diese Verbindungen sollten symmetrisch angeordnet sein, vorzugsweise auch in Richtung der Längsachse des Wider­ standes symmetrisch angebracht und als Steckverbinder an den Eingängen E und A für den Ausgang als Koaxialstecker ausgebildet sein. Realisiert werden die Durchkontaktie­ rungen durch Verbindungsleitungen 8 und 9 auf der Strom­ zuführungsseite S. Die Verbindungen kontaktieren dabei die Metallschichten der Ebenen 1 und 5 mit der Fühler­ ebene 3. Die Stromrückführung wird realisiert durch Durchkontaktierung der Ebenen 2 und 4, die über die sym­ metrischen Verbindungsleitungen 10 und 11 herausgeführt sind.
Auf der Fühleranschlussseite F sind die Ebenen 4 und 2 bzw. die rückseitigen Verbindungen der Ebenen 1 und 2 so­ wie 4 und 5 miteinander über Verbindungsleitungen 12 und 14 - in der Zeichnung verdeckt - verbunden, die durch Durchkontaktierung realisiert sind. Die Metallisierungs­ verbindungsebenen zwischen den Schichten der Ebenen 1 und 2 sowie 4 und 5 sind rückseitig mit 6 und 7 bezeichnet. Diese sind - wie vorher angegeben - in Durchkontaktie­ rungstechnik realisiert, wie sie auch bei sonstigen Mehr­ lagenplatinen üblich ist. Die Verbindungsleitung 12 ist zweckmäßigerweise auch mit einem Steckanschluss zur Ver­ bindung mit einer Anschlussleitung 14 eines Spannungs­ messgerätes 13 verbunden. Darüber hinaus ist die Fühler­ ebene 3 rückseitig über eine Anschlussleitung 15 mit dem zweiten Anschluss eines Messgerätes 13 verbindbar.
Nach dem gleichen Bauprinzip können mehrere baugleiche Messwiderstände mit unterschiedlichen Werten erstellt werden. Für die jeweilige Anpassung ist lediglich ein SMD-Widerstand 16 mit anderem Wert zu verwenden. Bei den Widerständen nach der Erfindung handelt es sich um rela­ tiv kleine Anordnungen, die durch die Größe des SMD-Wi­ derstandes und durch den Frequenzbereich des Messsignals im wesentlichen in den Abmessungen geprägt sind. Die Durchkontaktierungen sind der Übersichtlichkeit wegen nicht näher dargestellt. Diese Technologien sind bekannt. Die Anschlüsse A und E können ebenfalls vertauscht wer­ den.

Claims (17)

1. Induktionsarmer, niederohmiger elektrischer Wider­ stand, bestehend aus streifenförmigen gestapelten, in Ebenen angeordneten planaren Metallschichten mit kon­ gruenten symmetrischen Konturen, welche Metallschichten gegeneinander isoliert sind, mit folgenden Merkmalen:
  • a) die Metallschichten der äußeren planaren Ebenen (1, 5), jeweils einer Stromzuführungsebene, sind in Längs­ richtung unterbrochen;
  • b) die Unterbrechungsabschnitte sind von niederohmigen, kongruent angeordneten flächenförmigen Widerständen (16) überbrückt;
  • c) die Breiten der planaren Metallschichten der äußeren Ebenen (1, 5) im Anschlussbereich der flächenförmigen Widerstände (R) sind so groß wie oder schmaler als die Breiten der Widerstände (R);
  • d) die Metallschichten der jeweils im Stapel den äußeren Ebenen (1, 5) nächstfolgenden inneren Ebenen (2, 4) sind für die Stromrückführung vorgesehen und an den hinteren Enden über einen Brückenleiter (6, 7) oder Durchkontaktierungen jeweils elektrisch leitend mit­ einander verbunden;
  • e) zwischen den beiden so gebildeten äußeren Ebenenpaaren (1, 2; 4, 5) ist mittig eine Fühlerebene (3) einge­ bracht;
  • f) die Metallschichten an den vorderen freien Enden der planaren ersten äußeren Ebenen (1, 5) sind mit der Me­ tallschicht der mittigen Fühlerebene (3) über Verbin­ dungsleitungen (8, 9) oder Durchkontaktierungen miteinander verbunden und für die Stromzuführung vorgese­ hen;
  • g) die Metallschichten an den vorderen freien Enden der inneren Ebenen (2, 4), die für die Stromrückführung vorgesehen sind, sind miteinander über Verbindungslei­ tungen (10, 11) oder Durchkontaktierungen elektrisch verbunden;
  • h) mit den Verbindungsleitungen (8, 9; 10, 11) oder den Durchkontaktierungen sind jeweils ein Stromzuführungs­ anschluss (E) und ein Stromrückführungsanschluss (A) verbunden, wobei die Ebenen und die Anschlüsse in Be­ zug auf die Stromflussrichtung auch vertauschbar sind;
  • i) die Metallschichten der inneren Ebenen (2, 4) sind im Bereich der hinteren Brückenleiter (6, 7) miteinander elektrisch über einen Verbindungsleiter (12) oder Durchkontaktierungen verbunden, der oder die einen ersten Anschluss (14) als Fühlerableitung für ein Spannungsmessgerät (13) aufweisen, dessen zweiter An­ schluss (15) über eine weitere Fühlerableitung mit der Metallschicht der mittigen Fühlerebene (3) hinten ver­ bunden ist,
  • j) wobei die flächenförmigen Widerstände (16) untereinan­ der und gegenüber den Metallschichten und die planaren Metallschichten der Ebenen (1, 2, 3, 4, 5) und der Brückenleiter (6, 7) untereinander jeweils symmetrisch angeordnet sind und die flächenförmigen Widerstände sowie die Konturen der planaren Metallschichten je­ weils kongruent verlaufen.
2. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass symmetrisch zur Fühlerebene (3) wei­ tere Ebenen für die Stromzuführung und/oder Stromrückfüh­ rung vorgesehen sind.
3. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass Verbindungsleitungen (8, 9) für die Stromzuführung beidseitig symmetrisch zur Längsachse des Stapels an den vorderen Enden oder auf der Achse stirn­ seitig oder im vorderen Bereich der Enden vorgesehen sind.
4. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Verbindungsleitungen (10, 11) für die Stromzuführung symmetrisch zur Längsachse des Stapels an den vorderen Enden beidseitig oder auf der Achse stirnseitig oder im vorderen Bereich der Enden vorgesehen sind.
5. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die flächenförmigen Widerstände (16) untereinander gleiche Symmetrien und Werte aufweisen.
6. Widerstand nach Anspruch 1 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die flächenförmigen Widerstände (16) gedruckte Widerstände aus Widerstandspasten sind.
7. Widerstand nach Anspruch 1 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die flächenförmigen Widerstände (16) SMD-Widerstände sind, die nach der SMT-Technologie bestückbar sind.
8. Widerstand nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Ebenen (1, 2, 3, 4, 5) Leiterplat­ ten mit starrem oder flexiblem Isolierträger sind.
9. Widerstand nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Ebenen (1, 2, 3, 4, 5) als Träger­ material beschichtete Folien aufweisen.
10. Widerstand nach Anspruch 1, 3, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzuführungs- (E) und Stromrückführungsanschlüsse (A)- und/oder die Verbindung zwischen den hinteren Brückenverbindungen (6, 7) der äu­ ßeren Ebenenpaare (1, 2; 5, 4) mittels eingebrachter Durchkontaktierung in die mehrschichtige Leiterplatte oder in den Schaltungsfolienstapel realisiert sind und dass die Durchkontaktierungen herausgeführte Anschlüsse und Fühlerableitungen aufweisen.
11. Widerstand nach Anspruch 1, 3, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Stromzufüh­ rungs- und Stromrückführungsebene (1, 2; 4, 5) der Ebe­ nenpaare in Folientechnik realisiert und durch Faltung hergestellt sind und dass zwischen den der Fühlerebene zugewandten Seiten und der Fühlerebene (3) jeweils eine Isolierschicht zwischengefügt ist.
12. Widerstand nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Stromzuführungs- und Stromrückfüh­ rungsanschlüsse (A, E) als Steckkontakte ausgeführt sind.
13. Widerstand nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Ebenen (1, 2, 3, 4, 5) aus einem vorgefertigten Flächenmaterial aus einer definier­ ten Fläche hoher Homogenität ausgeschnitten und zum Sta­ pel zusammengesetzt sind.
14. Widerstand nach Anspruch 1 oder 13, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Breite der Metallschichten über die Länge der Ebenen gleiche Maße aufweist.
15. Widerstand nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Steckkontakte Koaxialsteckverbin­ der sind, die in der Schnittachse der Symmetrieebene an­ geordnet sind.
16. Widerstand nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Stromzuführungs- und Strom­ rückführungs- und die Fühlerableitungen in unmittelbarer Nähe des Stapels symmetrisch angeordnet sind und erst in größerer Entfernung vom Stapel von der Symmetrie abwei­ chen.
17. Induktionsarmer, niederohmiger elektrischer Wider­ stand, bestehend aus streifenförmigen gestapelten, in Ebenen angeordneten planaren Metallschichten mit kon­ gruenten symmetrischen Konturen, welche Metallschichten gegeneinander isoliert sind, mit folgenden Merkmalen:
  • a) die Metallschichten der inneren planaren Ebenen (2, 4) bilden jeweils eine Stromrückführungsebene und sind in Längsrichtung unterbrochen;
  • b) die Unterbrechungsabschnitte sind von niederohmigen, kongruent angeordneten flächenförmigen Widerständen (16) überbrückt;
  • c) die Breiten der planaren Metallschichten der inneren planaren Ebenen (2, 4) sind im Anschlussbereich der flächenförmigen Widerstände (R) so groß wie oder schmaler als die Breiten der Widerstände (R);
  • d) die Metallschichten der jeweils im Stapel den inneren Ebenen (2, 4) folgenden äußeren Ebenen (1, 5) sind als Stromzuführungsebene ausgebildet und an den hinteren Enden über einen Brückenleiter (6, 7) oder Durchkon­ taktierungen jeweils elektrisch leitend miteinander verbunden;
  • e) zwischen den beiden so gebildeten äußeren Ebenenpaaren (1, 2; 4, 5) ist mittig eine Fühlerebene (3) einge­ bracht;
  • f) die Metallschichten an den vorderen freien Enden der planaren inneren Ebenen (2, 4) sind mit der Metall­ schicht der mittigen Fühlerebene (3) über Verbindungs­ leitungen (8, 9) oder Durchkontaktierungen miteinander verbunden;
  • g) die Metallschichten an den vorderen freien Enden der äußeren Ebenen (1, 5), sind miteinander über Verbin­ dungsleitungen (10, 11) oder Durchkontaktierungen elektrisch verbunden;
  • h) mit den Verbindungsleitungen (8, 9; 10, 11) oder den Durchkontaktierungen sind jeweils ein Stromzuführungs­ anschluss (E) und ein Stromrückführungsanschluss (A) verbunden, wobei die Ebenen und die Anschlüsse in Be­ zug auf die Stromflussrichtung auch vertauschbar sind;
  • i) die Metallschichten der äußeren Ebenen (1, 5) sind im Bereich der hinteren Brückenleiter (6, 7) miteinander elektrisch über einen Verbindungsleiter (12) oder Durchkontaktierungen verbunden, der oder die einen ersten Anschluss (14) als Fühlerableitung für ein Spannungsmessgerät (13) aufweisen, dessen zweiter An­ schluss (15) über eine weitere Fühlerableitung mit der Metallschicht der mittigen Fühlerebene (3) hinten ver­ bunden ist,
  • j) wobei die flächenförmigen Widerstände (16) untereinan­ der und gegenüber den Metallschichten und die planaren Metallschichten der Ebenen (1, 2, 3, 4, 5) und der Brückenleiter (6, 7) untereinander jeweils symmetrisch angeordnet sind und die flächenförmigen Widerstände sowie die Konturen der planaren Metallschichten je­ weils kongruent verlaufen.
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